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C语言 链表的创建,以及节点的增加和删除

程序员文章站 2022-11-08 23:07:04
第一次写博客,如有错误还请指正………… 今天下午倒腾了一下的链表,感觉链表就是一个小型的,用于简单的小程序的用户信息存储和管理还是很方便的。...

第一次写博客,如有错误还请指正…………
今天下午倒腾了一下的链表,感觉链表就是一个小型的,用于简单的小程序的用户信息存储和管理还是很方便的。
下面为方便起见,以学生信息为例:
链表采用了动态分配的办法为一个结构分配内存空间。每一次分配一块空间可用来存放一个学生的数据,我们可称之为一个结点。有多少个学生就应该申请分配多少块内存空间,也就是说要建立多少个结点。当然用结构数组也可以完成上述工作,但如果预先不能准确把握学生人数,也就无法确定数组大小。而且当学生留级、退学之后也不能把该元素占用的空间从数组中释放出来。用动态存储的方法可以很好地解决这些问题。有一个学生就分配一个结点,无须预先确定学生的准确人数,某学生退学,可删去该结点,并释放该结点占用的存储空间。从而节约了宝贵的内存资源。另一方面,用数组的方法必须占用一块连续的内存区域。而使用动态分配时,每个结点之间可以是不连续的(结点内是连续的)。结点之间的联系可以用指针实现。 即在结点结构中定义一个成员项用来存放下一结点的首地址,这个用于存放地址的成员,常把它称为指针域。
可在第一个结点的指针域内存入第二个结点的首地址,在第二个结点的指针域内又存放第三个结点的首地址,如此串连下去直到最后一个结点。最后一个结点因无后续结点连接,其指针域可赋为0。这样一种连接方式,在数据结构中称为“链表”。
下面给出一个简单的例子,包含链表的创建,

#include
#include


#define len sizeof (struct stu)
/*
head为(伪)头指针,pbefore为指向两相邻结点的前一结点的指针变量。pafter为后一结点的指针变量。
*/

//定义学生个数
int n=4;
//定义链表结构体
typedef struct stu{
    int num;
    int age;
    struct stu *next;
}type;

/*定义删除函数:删除所选中的节点*/
void delete(type *head,int number)
{
    int i;
    type *list=head;
    type *tp=null;
    //这里循环n+1次,是因为包含头节点在内总共有n+1个节点
    for(i=0;i<(n+1);i++){
        printf("the next:%ld\n",(long)list->next);

        if(list->num==number){
            if(list->next==0){
                tp->next=0;
                break;
            }else{
                tp->next=list->next;
                break;
            }
        }
        tp=list;// 临时指针指向的是前一节点
        list=list->next; //继续判断下一节点
    }

}
/*定义查询函数:显示链表中所有信息*/
void query(type *head)
{
    type *list=head;
    while(list)
    {
        printf("%d,%d\n",list->num,list->age);
        printf("the next:%ld\n",(long)list->next);
        list=list->next;
    }

}



int main()
{
    //这是定义的真正的头节点
    struct stu *head;
    head->num=0;
    head->age=0;

    struct stu *thead,*pbefore,*pafter;
    int i;
    for(i=0;inum,&pafter->age);
        if(i==0) pbefore=thead=pafter; //第一次循环,直接设置头节点
        else pbefore->next=pafter;
        //这里的pbefore其实是上一轮循环的after赋予的,所以是 “前一个节点”
        //注意:这里改动的不是pbefore,而是pbefore指向的内存里的数据
        pafter->next=null; // 将最后的指针域清零,赋给pbefore,即前节点
        pbefore=pafter;// 这里pbefore指向了新的内存,也就是下一个节点
                       // 强调一下,pbefore只是一个指针
    }
    head->next=thead;

    query(head);

    int number;
    printf("you want to delete:");
    scanf("%d",&number);

    delete(head,number);
    query(head);


    return 0;
}

以上程序包含了一个节点数为n+1的链表(n个学生节点和1个头节点,因为头节点没有数据域)。如果没有提前定义头节点,则第一个学生的节点则为头节点,这样就导致这个头节点无法删除。C语言 链表的创建,以及节点的增加和删除
上图可以看出,如果直接删除了头节点,会发生段错误。

现在我们在链表的尾部增加一个节点

#include
#include


#define len sizeof (struct stu)



typedef struct stu{
    int num;
    int age;
    struct stu *next;
}type;


int n=4;

/*增加节点函数:返回新的尾部节点地址*/
type *add(type* tail)
{
    type *new;
     new=(type*) malloc(len); 

    printf("input the new num and age\n");
    scanf("%d%d",&new->num,&new->age);

    tail->next=new;
    printf("tail:%ld",(long)tail);
    new->next=null;//缺了这一句,新的节点数据就显示不出了
    tail=new;
    printf("new tail:%ld",(long)tail);

    return tail;


}

/*删除节点函数*/
void delete(type *head,type* tail,int number)
{
    int i;
    type *list=head;
    type *tp=null;
    for(i=0;i<(n+1);i++){
    //  printf("the next:%ld\n",(long)list->next);
        if(list->num==number){
            if(list->next==0){
                tp->next=0;
                tail=tp;//若尾部节点被删除,则更新尾部节点
                break;
            }else{
                tp->next=list->next;
                break;
            }
        }
        tp=list;// 临时指针指向的是前一节点
        list=list->next; //继续判断下一节点
    }

}

/*查询函数:显示所有节点数据*/
void query(type *head)
{
    type *list=head;
    while(list)
    {
        printf("%d,%d\n",list->num,list->age);
        //printf("the next:%ld\n",(long)list->next);
        list=list->next;
    }

}



int main()
{
    //初始化头节点以及尾部节点
    struct stu *head; 
    struct stu *tail; 

    head->num=0;
    head->age=0;

    struct stu *thead,*pbefore,*pafter;
    int i;
    for(i=0;inum,&pafter->age);
        if(i==0) pbefore=thead=pafter; 
        else pbefore->next=pafter; 
        pafter->next=null; 
        pbefore=pafter;
    }

    tail=pafter;
    printf(" tail:%ld",(long)tail);

    head->next=thead;

    query(head);

    int number;
    printf("you want to delete:");
    scanf("%d",&number);

    delete(head,tail,number);
    query(head);

    tail=add(tail);
    query(head);

    tail=add(tail);
    query(head);


    return 0;
}

这里我们需要定义尾部节点,并且增加后要对尾部节点进行更新,方便再次在链表后面插入节点,注意:不要忘了给新的节点分配内存,否则会报段错误,因为你给并没有分配内存的结构体赋值了。
new=(type*) malloc(len);
另外不要忘了给新的尾部节点的指针域设置为null。
new->next=null;
以上是增加了两个节点的例子,运行结果如下
C语言 链表的创建,以及节点的增加和删除
可以看到,增加的节点已经显示出来了。